بررسی عددی تاثیر کاویتاسیون بر عملکرد سیستم رانش واترجت با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

مدل سازی پدیده کاویتاسیون در سیستم رانش واترجت به دلیل اثرات مخرب و ماهیت دو فازی و پیچیده آن یکی از بزرگ ترین چالش های مهندسی و مدل سازی عددی است. از آنجایی که مطالعه این پدیده به صورت آزمایشگاهی در تونل کاویتاسیون مستلزم هزینه های فراوان است. بنابراین در این پژوهش با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی وقوع کاویتاسیون در یک واترجت جریان محوری شبیه سازی شد. مقدار هد, گشتاور و رانش براثر کاویتاسیون و همچنین بدون درنظرگرفتن کاویتاسیون در سه مقدار از دبی جریان به دست آمد. نتایج به دست آمده تطابق خوبی با مقادیر آزمایشگاهی داشتند. یکی از مطالعات جدید در این پژوهش بررسی الگوی تشکیل حباب های کاویتاسیون در نوک پره روتور و قسمت مکش آن است. مدل سازی عددی یک بار برای روتور و استاتور و یک بار برای روتور بدون درنظرگرفتن استاتور انجام شده است. حل عددی با استفاده از شبکه ساختاریافته, دستگاه مرجع چرخان, دامنه پریودیک, به صورت پایا و با استفاده از مدل توربولانسی SST انجام شده است.